廈門(mén)地區(qū)灌注樁樁底沉渣對(duì)低應(yīng)變樁身波速影響分析

吳飚

（健研檢測(cè)集團(tuán)有限公司）

0 引言

灌注樁基礎(chǔ)是一種常用基礎(chǔ)形式，灌注樁樁底沉渣是灌注樁施工中非常普遍的一種質(zhì)量通病，主要是指清孔和鉆孔過(guò)程中未能全部清除而最終留下的沉淀物。完整性是灌注樁質(zhì)量的主要指標(biāo)，目前普遍采用的樁身完整性的檢測(cè)方法之一是低應(yīng)變法，該方法檢測(cè)灌注樁有樁底沉渣并且樁身完整的情況時(shí)常把首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂定為樁底，由此推定的樁身波速(C=2000L/△T)與真實(shí)的樁身波速之間的差值有多少，本文將對(duì)此結(jié)合廈門(mén)地區(qū)工程實(shí)例并采用不同基樁動(dòng)測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)分析。

1 檢測(cè)方法簡(jiǎn)介

低應(yīng)變法，該檢測(cè)方法采用瞬態(tài)沖擊方式，在樁頂激發(fā)一個(gè)脈沖力，將基樁簡(jiǎn)化為一維彈性桿件體，通過(guò)基樁動(dòng)測(cè)儀采集的樁頂加速度信號(hào)或速度響應(yīng)時(shí)域曲線，運(yùn)用一維波動(dòng)理論來(lái)分析判定基樁的樁身完整性。

鉆芯法，該檢測(cè)方法屬于一種局部小范圍破損的檢測(cè)方法，具有可靠、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，可檢測(cè)樁底沉渣性狀厚度、樁長(zhǎng)、樁身完整性，混凝土強(qiáng)度和持力層性狀。為目前灌注樁質(zhì)量檢測(cè)常用方法之一。

2 廈門(mén)地區(qū)工程實(shí)例一

2.1 工程概況

廈門(mén)地區(qū)某灌注樁樁基工程，本工程樁型為旋挖鉆孔灌注樁，樁身直徑為1200mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，設(shè)計(jì)持力層為中風(fēng)化花崗巖。

2.2 檢測(cè)情況

對(duì)其中9#樁和11#樁鉆芯測(cè)試樁長(zhǎng)、沉渣性狀和厚度、持力層情況以及低應(yīng)變測(cè)試。測(cè)試儀器為北京智博聯(lián)公司研發(fā)制造的ZBL-P8100 基樁動(dòng)測(cè)儀，測(cè)試結(jié)果如圖1～圖6。

9#樁鉆芯測(cè)試結(jié)果樁長(zhǎng)為17.35m，樁底沉渣厚度60mm，沉渣松軟，低應(yīng)變曲線真實(shí)樁身波速C 定為3920m/s（樁身波速3920m/s 為該工程相同樁徑、樁身強(qiáng)度且樁底無(wú)沉渣的灌注樁低應(yīng)變檢測(cè)樁身波速），首次波峰后同向第一次反射波峰峰頂對(duì)應(yīng)的樁身波速C1為4050m/s，約比真實(shí)樁身波速3920 高約3.3%。

圖1 9# 樁Ⅰ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖2 9# 樁Ⅱ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖3 9# 樁低應(yīng)變測(cè)試曲線

圖4 11# 樁Ⅰ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖5 11# 樁Ⅱ孔樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖6 11# 樁低應(yīng)變測(cè)試曲線

11#樁鉆芯測(cè)試結(jié)果樁長(zhǎng)為16.73m，樁底沉渣厚度10mm，沉渣較堅(jiān)硬，低應(yīng)變曲線樁身波速C 定為3920m/s（樁身波速3920m/s 為該工程相同樁徑、樁身強(qiáng)度且樁底無(wú)沉渣的灌注樁低應(yīng)變檢測(cè)樁身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值時(shí)間均值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁身波速C2為3880m/s，約比真實(shí)樁身波速3920m/s 低約1.0%。

3 廈門(mén)地區(qū)工程實(shí)例二

3.1 工程概況

以廈門(mén)某工程灌注樁為例，本工程樁型為沖孔灌注樁，樁身直徑為1000mm，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，設(shè)計(jì)持力層為中風(fēng)化花崗巖。

3.2 檢測(cè)情況

對(duì)其中24#樁和32#樁鉆芯測(cè)試樁長(zhǎng)、沉渣性狀和厚度、持力層情況以及低應(yīng)變測(cè)試。測(cè)試儀器為PILE DYNAMICS INC 研制的PIT-VV 基樁動(dòng)測(cè)儀，測(cè)試結(jié)果如圖7～圖10。

24#樁鉆芯測(cè)試結(jié)果樁長(zhǎng)為11.22m，樁底沉渣厚度80mm，沉渣松軟，低應(yīng)變曲線樁身波速C 定為3950m/s（樁身波速3950m/s 為該工程相同樁徑、樁身強(qiáng)度且樁底無(wú)沉渣的灌注樁低應(yīng)變檢測(cè)樁身波速），首次波峰后同向第一次反射對(duì)應(yīng)的樁身波速C1為4060m/s，比真實(shí)樁身波速3950m/s 高約2.8%。

圖7 24# 樁樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖8 24# 樁低應(yīng)變測(cè)試曲線

圖9 34# 樁樁身砼及樁端持力層芯樣照片

圖10 34# 樁低應(yīng)變測(cè)試曲線

34#樁鉆芯測(cè)試結(jié)果樁長(zhǎng)為6.57m，樁底沉渣厚度20mm，沉渣較堅(jiān)硬，低應(yīng)變曲線樁身波速C 定為3950m/s（樁身波速3950m/s 為該工程相同樁徑、樁身強(qiáng)度且樁底無(wú)沉渣的灌注樁低應(yīng)變檢測(cè)樁身波速），首次波峰后第一次同、反向反射峰值時(shí)間均值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁身波速C2為3860m/s，比真實(shí)樁身波速3950m/s 低約2.3%。

4 結(jié)論

⑴對(duì)廈門(mén)地區(qū)不同工程實(shí)例不同低應(yīng)變測(cè)試儀器檢測(cè)結(jié)果表明：樁底沉渣厚度越大越軟弱，首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂時(shí)間與真實(shí)樁底反射時(shí)間越接近，即首次波峰后第一次同向反射波峰峰頂對(duì)應(yīng)的樁身波速與真實(shí)樁身波速越接近。沉渣堅(jiān)硬且厚度較小（1cm 及以下），將首次波峰后第一次同向和反向反射的波峰峰頂?shù)臅r(shí)間中點(diǎn)設(shè)為樁底對(duì)應(yīng)的樁身波速略微低于真實(shí)樁身波速。沉渣厚度和性狀變化后首次波峰后第一次反向反射的波峰峰頂點(diǎn)設(shè)為樁底對(duì)應(yīng)的樁身波速高于真實(shí)樁身波速較多，不應(yīng)該將首次波峰后第一次反向反射的波峰峰頂點(diǎn)設(shè)為樁底反射點(diǎn)。

⑵針對(duì)廈門(mén)地區(qū)不同沉渣性質(zhì)和厚度的灌注樁樁身波速取值建議如下：沉渣較厚較軟弱的灌注樁樁身波速建議取值：首次波峰后第一次同向反射的波峰峰頂對(duì)應(yīng)的樁身波速×1.025%；沉渣厚度較小（1cm 及以下）的灌注樁樁身波速建議取值：首次波峰后第一次同、反向反射的波峰峰頂?shù)臅r(shí)間中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁身波速×1.015%。